Регулирование физических и механических свойств тканых и нетканых материалов для производства трубчатых мембран

• Автор: Парошин, Владислав Викторович
• Шифр специальности: 05.19.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 210 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Список используемых сокращений

Введение

1 Современное состояние процессов модификации полимерных

мембран

1.1 Анализ требований, предъявляемых к полимерным материалам

для изготовления мембран

1.2 Характеристики полимерных материалов для изготовления мембран

1.2.1 Ацетатцеллюлозные материалы для мембран

1.2.2 Полиамидные материалы для мембран

1.2.3 Полисульфоновые материалы для мембран

1.2.4 Фторопластовые материалы для мембран
1.2.5 Материалы для трубчатых мембран
1.2.6 Композиционные материалы для мембран
1.3 Химическая модификация материалов для изготовления мембран
1.4 Электрофизические методы модификации материалов для изготовления мембран
1.4.1 Термическая модификация материалов для изготовления мембран
1.4.2 Радиационная модификация материалов для изготовления мембран
1.4.3 Фотохимическая модификация материалов для изготовления мембран
1.5 Обработка полимерных материалов для изготовления мембран низкотемпературной плазмой
1.6 Задачи диссертации
2 Высокочастотные емкостные плазменные установки и методика экспериментального исследования плазменного воздействия на показатели свойств материалов мембран
2.1 Выбор объектов исследования
2.1.1 Компоненты каркаса трубчатой мембраны

2.2 Методики и аппаратура проведения экспериментальных исследований материалов мембран
2.2.1 Определение производительности плоских ультрафильтрационых мембран по воде
2.2.2 Метод определения точки пузырька плоских мембран
2.2.3 Измерение краевого угла смачивания поверхности мембран методами растекающейся капли
2.2.4 Определение капиллярности стеклоткани и нетканого ПП 75 материала
2.2.5 Определение водоупорности стеклоткани и нетканого ПП 76 материала
2.2.6 Определение пористости полимерных мембран
2.2.7 Микроскопические исследования материалов мембран
2.2.8 Термический анализ материалов мембран
2.2.9 Рентгеноструктурный анализ материалов мембран
2.2.10 ИК-спектроскопия материалов мембран
2.2.11 Определение разрывной нагрузки и удлинения при разрыве материалов мембран
2.2.12 Измерение адгезионных характеристик материалов мембран
2.3 Описание экспериментальных высокочастотных емкостных
плазменных установок и их характеристик
2.3.1 Диагностическое оборудование для исследования ВЧЕ разрядов
2.3.2 Характеристики потоков ВЧЕ разряда пониженного давления в области генерации разряда и в присутствии тканых и нетканых материалов
2.3.3 Экспериментальная установка для модификации плоских образцов объектов исследования
2.3.4 Экспериментальная установка для модификации трубчатых мембран

2.3.5 Экспериментальная установка для модификации блока трубчатых мембран
Глава 3 Экспериментальное исследование влияния воздействия ВЧЕ разряда пониженного давления на материалы трубчатой мембраны
3.1 Влияние воздействия потока ВЧЕ разряда пониженного давления на тканые, нетканые материалы и ПЭС мембраны
3.1.1 Изменение поверхностных и физико-механических свойств тканых, нетканых материалов и ПЭС мембраны
3.1.2 Исследование влияния ВЧЕ разряда пониженного давления на изменение показателей физических и механических свойств тканых, нетканых материалов и ПЭС мембраны
3.1.3 Исследование влияния ВЧЕ разряда пониженного давления на адгезионные свойства тканых и нетканых материалов
3.1.4 Исследование влияния ВЧЕ разряда пониженного давления на изменение химических свойств тканых, нетканых материалов и ПЭС мембраны
3.2 Микроскопические исследования стеклоткани, нетканого ПП материала и ПЭС мембран, обработанных ВЧЕ разрядом пониженного давления
3.3 Исследования влияния ВЧЕ разряда пониженного давления на изменение показателей эксплуатационных свойств ПЭС мембран
3.4 Физическая модель взаимодействия ВЧЕ разряда пониженного давления с трубчатой мембраной
Глава 4 Модернизация технологии изготовления тканых и нетканых материалов для производства трубчатых мембран с повышенными физическими, механическими и эксплуатационными свойствами за счет применения обработки ВЧЕ разрядом пониженного давления

таком же уровне задержания повышает производительность мембран в 2-3 раза.
Наиб олее распространенные типы нанофильтрационных и обратноосмотических мембран эффективно задерживают природные органические соединения, и картина молекулярно-массового распределения не позволяет обнаружить «пиков». Показано молекулярно-массовое распределение, проведенное для природной речной воды [71], и фильтрата, полученного на мембранах NTR-7410 (сульфированный полиэфирсульфон) (фирма «Нитто-денко»),
В качестве материала для создания мембран использовался полисульфон [72]. Этот полимер обладает высокой радиационной стойкостью -не изменяет своих свойств (сопротивления к максимальной нагрузке и гибкость) при дозе облучения, по крайней мере, до 70-100 Мрад [72-74]. Это означает, что расчетный срок службы мембран из полисульфона при переработке растворов среднего уровня активности (до 1010 Бк/л) составляет несколько лет. Материал химически устойчив в широком диапазоне pH при температурах до 80С и имеет высокую (достаточную для выполнения функции мембранного материала) механическую прочность [74]. Анализ полученных результатов показал, что при высокой концентрации соли (200-475 г/л) наблюдалось значительное влияние эффекта концентрационной поляризации. По предварительным данным эта величина не должна превышать 1,0 кг*м2/час.
При более высокой проницаемости мембраны контроль за концентрацией соли вблизи поверхности мембраны затрудняется: концентрация может превысить величину растворимости при данной температуре с последующим выпадением соли на поверхность мембраны, что приведет к резкому ухудшению производительности по очищенной воде [75].
Измерение фильтрационных характеристик мембран серии ПА
происходит выше 65°С, для полисульфонамидной падение проницаемости